Satellisation

Petite simulation d'orbitographie. Le satellite ne subit que la force de gravitation (vecteur rose) et la force centrifuge (non représentée). Sa vitesse est illustrée par le vecteur vert. On peut la modifier en temps réel, ou lancer une séquence synchronisée automatique.

La trajectoire usuelle d'un satellite est une ellipse. L'orbite circulaire, telle l'orbite géostationnaire est un cas particulier atteint uniquement sous certaines conditions.

• Simuler le comportement d'un satellite artificiel qui orbite autour de la Terre ;
• Définir l'orbite géostationnaire et la façon de l'atteindre.

Un satellite orbite autour d'un astre quand son poids est exactement compensé par la force centrifuge qu'il subit du fait de sa rotation. Le satellite n'est pas en apesanteur, il subit en permanence la force de gravitation.

Si sa vitesse est trop faible, le satellite suit une trajectoire parabolique sous l'action de son poids et s'écrase sur l'astre.

Si sa vitesse est judicieusement calculée pour chaque altitude, le satellite suit une orbite circulaire parallèle à la surface de l'astre et sa vitesse est constante. La vitesse de rotation du satellite est de 8km/s sur une orbite circulaire à 200 km d'altitude, 6,9 km/s sur une orbite circulaire à 2 000 km d'altitude, et 3km/s sur l'orbite géostationnaire située à 36 000 km d'altitude 

Si sa vitesse est supérieure à la vitesse d'orbite circulaire, le satellite suit une trajectoire elliptique, caractérisée par son apogée (distance à l'astre la plus grande) et son périgée (distance à l'astre la plus courte).  

Sur une orbite géostationnaire, le satellite reste fixe par rapport à un observateur au sol. Il tourne à la même vitesse que la Terre (3 074 km/s) sur une orbite située à 35 786 km d'altitude dans le plan de l'équateur, aussi appelée orbite géosynchrone. Sa période de révolution est égale au jour sidéral (23h56).  

Les lanceurs actuels ne permettent pas de positionner directement un satellite en orbite géostationnaire. Une phase intermédiaire consiste à lancer le satellite sur une orbite elliptique dont l'apogée correspond au rayon de l'orbite géostationnaire. Sur une orbite elliptique, la vitesse varie, devient maximale au périgée et minimale à l'apogée. Quand le satellite atteint l'apogée, ses moteurs d'appoint démarrent pour l'orienter et augmenter sa vitesse à 3 km/s. L'orbite devient circulaire. Le satellite est ensuite positionné à la longitude qui correspond à sa mission.